乳酸菌とアルコール発酵の違い

主な違い - 乳酸とアルコール発酵

乳酸発酵とアルコール発酵は、2種類の嫌気呼吸法です。したがって、乳酸発酵もアルコール発酵も酸素を必要としません。 主な違い 乳酸発酵とアルコール発酵の違いは、乳酸発酵ではピルビン酸から乳酸分子が生成されるのに対し、アルコール発酵ではエチルアルコールと二酸化炭素が生成されることです。 .酵母のアルコール発酵は、ワインやビールを生産するために食品業界で使用されています。筋肉細胞が酸素を使い果たすと、乳酸発酵が筋肉細胞で起こります。

対象となる主な分野

1.乳酸発酵とは
– 定義、メカニズム、重要性
2.アルコール発酵とは
– 定義、メカニズム、重要性
3.乳酸とアルコール発酵の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.乳酸とアルコール発酵の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

重要な用語:アルコール発酵、嫌気呼吸、二酸化炭素、サイトゾル、グルコース、ヘテロ乳酸発酵、ホモ乳酸発酵、乳酸発酵、ピルビン酸

乳酸発酵とは

乳酸発酵とは、グルコースが代謝産物である乳酸と細胞エネルギーに変換される代謝プロセスを指します。一般に、乳酸発酵は乳酸菌などの細菌によって行われます。 a 第二酵母。これは、解糖と発酵という 2 つの主要な段階で発生します。解糖と乳酸発酵の両方がサイトゾルで発生します。解糖は、乳酸発酵とアルコール発酵の両方の最初のステップです。解糖中、ヘキソース糖は 2 つのピルビン酸分子に分解されます。ピルビン酸は、3 つの炭素分子で構成されています。このプロセスにより、2 つの NADH 分子と 4 つの ATP 分子が生成されます。プロセス自体によって 2 つの ATP 分子が消費されるため、発酵における ATP の正味の収量は 2 です。乳酸発酵のプロセスは 図 1 に示されています .

図 1:乳酸発酵

サイトゾルでは、2 種類の乳酸発酵が起こります。ホモ乳酸発酵とヘテロ乳酸発酵です。

ホモラクティック発酵

ホモ乳酸発酵では、酵素乳酸脱水素酵素の作用によって 2 つの乳酸分子が生成されます。ホモ乳酸発酵の化学反応を以下に示します。

C₆ H₁₂ O₆ → 2CH₃ ちょこちょこ

ヘテロ乳酸発酵

ヘテロ乳酸発酵では、乳酸脱水素酵素とピルビン酸脱炭酸酵素の両方の助けを借りて、乳酸、エタノール、および二酸化炭素が生成されます。ヘテロ乳酸発酵の化学反応を以下に示します。

C₆ H₁₂ O₆ → CH₃ CHOHCOOH + C₂ H₅ オハイオ州 + CO₂

筋肉細胞は通常、酸素の存在下で好気呼吸を行います。しかし、酸素の供給が不足すると、乳酸発酵が起こります。これは、極端な運動や激しい緊張が原因で発生する可能性があります。筋肉細胞は、より迅速なエネルギー要求を満たすために乳酸発酵を受けます。筋肉での乳酸の産生は、筋肉のけいれんやこわばりを引き起こす可能性があります.乳酸分子の構造は 図 2 に示されています .

図 2:乳酸

乳酸発酵は、食品業界で幅広い用途があります。 乳酸菌 ヨーグルト、チーズ、ザワークラウト、ケフィアの製造に使用され、食品に酸味を与えます.

アルコール発酵とは

アルコール発酵とは、グルコースがエタノールと二酸化炭素に変換される代謝プロセスを指します。それは主に酵母やその他の細菌によって行われます。アルコール発酵は、酸素のない細胞質ゾルでも起こります。解糖系で生成された 2 つのピルビン酸分子は、エタノールと二酸化炭素に変換されます。 図 3 は、アルコール発酵におけるピルビン酸の運命を示しています。

図 3:アルコール発酵

ピルビン酸からエタノールと二酸化炭素への変換は 2 段階で行われます。最初の反応は酵素ピルビン酸脱炭酸酵素によって触媒され、2 番目の反応はアルコール脱水素酵素によって触媒されます。両方のプロセスの 2 番目の反応では ATP が生成されないため、正味の ATP 生成量は乳酸発酵とアルコール発酵の両方で同じです。解糖によって生成された 2 つの NADH 分子は、乳酸発酵とアルコール発酵の両方の第 2 段階で使用されます。パン作りにはアルコール発酵を利用。アルコール発酵によって生成される二酸化炭素は、パンを膨らませます。アルコール発酵は、ワイン、ビール、ウィスキー、ウォッカ、ラムなどのアルコール飲料の製造にも使用されます。

乳酸とアルコール発酵の類似点

• 乳酸発酵とアルコール発酵は、2 種類の嫌気性呼吸メカニズムです。
• 乳酸発酵とアルコール発酵はどちらも異化プロセスです。
• 乳酸発酵もアルコール発酵も酸素を必要としません。
• 乳酸発酵とアルコール発酵の両方がサイトゾルで行われます。
• 乳酸発酵とアルコール発酵の両方で、グルコース分子が 2 つのピルビン酸分子に分解されます。
• 乳酸発酵とアルコール発酵はどちらも 2 つのステップで行われます。乳酸発酵とアルコール発酵の最初のステップは解糖です。
• 乳酸発酵とアルコール発酵の両方で熱が発生します。
• 乳酸発酵とアルコール発酵の両方で、4 分子の ATP が生成されます。
• 正味の ATP 増加は、乳酸発酵とアルコール発酵の両方で 2 です。
• 解糖で生成された 2 つの NADH 分子は、乳酸発酵とアルコール発酵の両方の第 2 段階で使用されます。
• 好気呼吸と比較すると、乳酸発酵とアルコール発酵のどちらも ATP の生産効率が低くなります。

乳酸とアルコール発酵の違い

定義

乳酸発酵: 乳酸発酵とは、グルコースが代謝産物である乳酸と細胞エネルギーに変換される代謝プロセスを指します。

アルコール発酵: アルコール発酵とは、グルコースがエタノールと二酸化炭素に変換される代謝プロセスを指します。

発生

乳酸発酵: Lactobacillus sppsで乳酸発酵が起こる 酵母、筋細胞。

アルコール発酵: アルコール発酵は、酵母やその他の微生物で行われます。

製品

乳酸発酵: 乳酸発酵は、ピルビン酸から乳酸分子を生成します。

アルコール発酵: アルコール発酵により、ピルビン酸分子からエタノールと二酸化炭素が生成されます。

酵素

乳酸発酵: 乳酸脱水素酵素とピルビン酸脱炭酸酵素は、乳酸発酵に関与する 2 つの酵素です。

アルコール発酵: ピルビン酸脱炭酸酵素とアルコール脱水素酵素は、アルコール発酵に関与する 2 つの酵素です。

食品業界

乳酸発酵: 乳酸発酵はヨーグルトやチーズの製造に利用されています。

アルコール発酵: アルコール発酵は、パン、ビール、ワイン、ビネガーの製造に使用されます。

結論

乳酸とアルコール発酵は、酸素がない場合の呼吸に関与する 2 つのメカニズムです。どちらのタイプの発酵もサイトゾルで発生します。解糖は、ピルビン酸を生成する乳酸発酵とアルコール発酵の両方の最初のステップです。乳酸発酵ではピルビン酸から乳酸分子が生成され、アルコール発酵ではピルビン酸からエタノールと二酸化炭素が生成されます。乳酸発酵とアルコール発酵の主な違いは、各発酵の生成物です。

参照:

1.「乳酸発酵」。
2. BiologyWise はこちらから入手できます。 「解糖とアルコール発酵」クリエーション リサーチ研究所、こちらから入手できます。

画像提供:

1. CNX OpenStax による「図 07 05 02」 – (CC BY 4.0) Commons Wikimedia 経由
2. NEUROtikerによる「乳酸骨格」–コモンズウィキメディア経由の自作（パブリックドメイン）
3. 「Pyruvate decarb 1」en.wikipedia の Cwernert 著 – Ronhjones によって en.wikipedia から Commons に転送されました。 (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由